В моделі OSI, названій також моделлю взаємодії відкритих систем (Open Systems Interconnection - OSI) і розробленою Міжнародною Організацією за Стандартами (International Organization for Standardization - ISO), засоби мережної взаємодії діляться на сім рівнів, для яких визначені стандартні назви і функції.
Мережний рівень займає в моделі OSI проміжне положення: до його послуг звертаються протоколи прикладного рівня, сеансового рівня і рівня уявлення. Для виконання своїх функцій мережний рівень викликає функції канального рівня, який у свою чергу звертається до засобів фізичного рівня.
При побудові транспортної підсистеми найбільший інтерес представляють функції фізичного, канального і мережевого рівнів, тісно пов'язані з тим, що використовується в даній мережі устаткуванням: мережевими адаптерами, концентраторами, мостами, комутаторами, маршрутизаторами. Функції прикладного і сеансового рівнів, а також рівня уявлення реалізуються операційними системами і системними додатками кінцевих вузлів. Транспортний рівень виступає посередником між цими двома групами протоколів.
Функції мережного рівня
Протоколи канального рівня не дозволяють будувати мережі з розвинутою структурою, наприклад, мережі, об'єднуючі декілька мереж підприємства в єдину мережу, або високо надійні мережі, в яких існують надмірні зв'язки між вузлами. Для того, щоб, з одного боку, зберегти простоту процедур передачі пакетів для типових топологий, а з другого боку, припустити використовування довільних топологий - вводиться додатковий мережевий рівень.
Перш, ніж приступити до розгляду функцій мережевого рівня, уточнимо, що розуміється під терміном "мережа". В протоколах мережевого рівня термін "мережа" означає сукупність комп'ютерів, сполучених між собою відповідно до однієї із стандартних типових топологий і використовуючи для передачі пакетів загальну базову мережеву технологію. Усередині мережі сегменти не розділяються маршрутизаторами, інакше це була б не одна мережа, а декілька мереж. Маршрутизатори з'єднають декілька мереж в інтермережу.
Основна ідея впровадження мережевого рівня полягає в тому, щоб залишити технології, що використовуються в об'єднуваних мережах в незмінному у вигляді, але додати в кадри канального рівня додаткову інформацію - заголовок мережевого рівня, на підставі якої можна було б знаходити адресата в мережі з будь-якою базовою технологією. Заголовок пакету мережного рівня має уніфікований формат, не залежний від форматів кадрів канального рівня тих мереж, які можуть входити в з'єднану мережу.
Заголовок мережевого рівня повинен містити адресу призначення і іншу інформацію, необхідну для успішного переходу пакету з мережі одного типу в мережу іншого типу. До такої інформації може відноситися, наприклад:
· номер фрагмента пакету, потрібний для успішного проведення операцій збірки-розбирання фрагментів при з'єднанні мереж з різними максимальними розмірами кадрів канального рівня
· час життя пакету, вказуючи, як довго він подорожує по інтермережі, цей час може використовуватися для знищення пакетів, що "заблукали"
· інформація про наявність і про стан зв'язків між мережами, допомагаючи вузлам мереж і маршрутизаторам раціонально вибирати міжмережеві маршрути
· інформація про завантаженість мереж, також допомагаючи погоджувати темп посилки пакетів в мережу кінцевими вузлами з реальними можливостями ліній зв'язку на шляху проходження пакетів
· якість сервісу - критерій вибору маршруту при міжмережевих передачах - наприклад, вузол-відправник може зажадати передати пакет з максимальною надійністю, можливо в збиток часу доставки.
|
Таким чином, усередині мережі доставка повідомлень регулюється канальним рівнем. А ось доставкою пакетів між мережами займається мережевий рівень.
Існує два підходи до призначення номера вузла в заголовку мережевого пакету. Перший заснований на використанні для кожного вузла нової адреси, відмінної від тої, яка використовувався на канальному рівні. Перевагою такого підходу є його універсальність і гнучкість - який би не був формат адреси на канальному рівні, формат адреси вузла на мережевому рівні вибирається єдиним. Проте, тут є і деякі незручності, пов'язані з необхідністю заново нумерувати вузли, причому частіше всього вручну.
Другий підхід полягає у використовуванні на мережевому рівні тієї ж адреси вузла, що був даний йому на канальному рівні. Це позбавляє адміністратора від додаткової роботи по призначенню нових адрес, знімає необхідність у встановленні відповідності між мережевою і канальною адресою одного і того ж вузла, але може породити складну задачу інтерпретації адреси вузла при з'єднанні мереж з різними форматами адрес.
